【会员风采】广东工业大学王晗教授将静电纺丝技术应用于医用耗材生产，为抗疫做出重大贡献

静电纺丝技术又名电流体动力三维打印技术，是增材制造的主要手段。静电纺丝技术的应用在短短几十年逐渐渗透到了各行各业中，并且获得行业广泛好评。静电纺丝技术作为一项能制备纳米级到微米级纤维的技术，能够使其从单纯的膜、线、带这种二维结构扩大到三维结构，在传感器、生物支架打印等应用有着优异表现。

王晗教授长期从事微纳加工技术及装备的研究工作，目前正专注于增材制造领域内静电纺丝相关微纳功能材料及器件关键制造技术及其装备的研究工作。

近期王晗教授和他的学生运用电流体动力三维打印技术在生物医药支架、柔性应变传感器、电流体动力喷印柔性QLED发光器件、增材制造微流道芯片的研究与应用上取得了一系列的突破。相信随着电流体动力三维打印技术日趋成熟，增材制造向着更小更精的方向发展，像在纳米级别生物机器人、柔性传感器、疾病传感器、芯片制造等应用上得到进一步的推广。相信未来不久，增材制造将会打破人们对传统减材制造的产品成形观念，与之相复合，创新微纳制造技术的方法，实现更高精度高水平制造方式的实现。

十几年来，王晗教授的团队一直开发微纳加工装备，自主研发多种纳米静电纺丝设备，包括无针无序静电纺丝设备、有针无序静电纺丝设备以及电流体动力三维喷印等多种微纳米级别的面向于微纳结构功能器件制造的高效直写三维打印装备，有效实现了纳米纤维的产业化，优化了生产大批量纳米纤维膜系列的静电纺丝装备。除此之外，他们对于微米纤维功能性薄膜的研究与应用也有一定的造诣，研发的微纳功能薄膜，如植入性薄膜、HEPA、滤血膜、新能源电池隔膜以及药物精滤膜，相关产品在各自领域内均取得广泛好评。在其他微纳功能器件的设计和制造方面，如微流体芯片、柔性电子器件等，王晗教授的团队也进行了一定的研究。

养兵千日，用兵一时。厚积薄发，降维打击。在去年年初爆发的新冠疫情中，王晗教授及他所在团队成员将静电纺丝技术应用在口罩、防护服等医用耗材的生产。解决口罩核心过滤材料熔喷布和相关医疗防护用品核心材料市场供应紧缺的难题，满足了我国珠三角地区一部分的口罩生产需求，为抗疫做出了巨大贡献。

针对市面上大部分口罩采用的是无纺布材料，存在纤维丝直径过大而造成空隙大、过滤效率低等问题，他们的纳米纤维滤膜采用先进静电纺丝纳米纤维技术，纳米膜投影孔径约60～800nm。纳米纤维具有直径小、空隙小、孔径小等特点，因而能够广泛用于空气过滤领域，可过滤病毒、细菌、细颗粒物等微小物质，显著提高空气过滤器的过滤效率。虽然此次疫情需求产品、技术与平时研发内容稍有不同，但是原理和技术上是相通的，用高端技术去解决中低端产品需要，能加快研究成果转化速度。同时将原本过滤效果极低的熔喷布通过静电纺丝技术达到过滤效果为99%及其以上，为抗击疫情贡献出自己的一份力量。也因此，团队获得了2020广东省五四青年团队提名奖。

传统的增材制造技术大多数是基于地球环境开发的，在进行产品制造过程中，高度依赖于重力这一因素。但是，在失重的太空站环境下执行工作任务时也有快速制造备件和配件的需求，传统的增材制造技术难以完成这种需求。而电流体动力增材制造技术主要利用电动力喷印，在失重环境下依然能够正常工作。未来这项技术通过优化技术精确性和可靠度，有望应用于航空航天领域，满足空间站中快速制造备件和配件的需求，解决国家在太空增材制造领域的“卡脖子”难题。

王晗教授对增材制造技术在芯片制造领域的应用也做出一定的展望：“目前，关于制造传统芯片制造设备被外国公司所垄断，我国非常依赖国外芯片及其芯片制造装备的进口，自主实现芯片的国产化仍是未来国家科技进步的重要目标。采用增材制造的方式制造芯片，另辟蹊径，创新芯片制作的手段，同时可以绕过国外芯片制造公司专利，实现弯道超车，满足我国低制程芯片制造缺口，解决‘中国芯’制造领域的卡脖子难题。”

谈到对于团队中的青年从业者有什么建议，王晗教授重点强调了以下三点：

第一，居其位，行其事。

作为新时代的研究生，你们是幸运的，同时也肩负着时代给予你们的责任与挑战。不论是在课堂里学习知识，亦或是在团队中完成项目，终归要回到进步的航线。期间，或齐聚一堂，在头脑风暴中肆意翱翔，或沉心查阅，站在巨人肩膀极目远眺，不论何时何处，所做何事，皆不能忘记让自己能力增强，不负时代重托。

第二，珍惜时间，勿荒于嬉。

几年时间匆匆而过，有人成就满身，有人毕业难过，是非是相对的，成败也并非注定，关键在于自己如何选择。在事情发生之前合理规划时间，在将要发生之时设法全力弥补，别等到发生后才去追悔去懊恼。娱乐项目或许让人愉悦，但过度也会让人沉沦，若没有合理的约束，纵有一身高强技艺，或许也只会收获低于预期的成果。

第三，保持热情，不止科研。

科研之路漫长枯燥，抬头看见的或许除了路还是路，终点难以窥见分毫。但须知，枯燥是诞生各种成果的沃土，若有热忱的心，若有坚持的魂，或许成果收获不简单，但终究不是毫无希望，再贫瘠的土地也能种下希望的种子，或许还能生长出灿烂的花。科研融于生活，但生活不只科研。人生路线道阻且长，时刻保持热情，或许会收获不一样的烟火。

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